Ligeros e increíblemente fuertes, los defensores han promocionado los nanotubos de carbono como el mejor material de construcción. Estos pequeños cilindros de moléculas de carbono interconectadas han aparecido en todas partes, desde bicicletas de carrera hasta dispositivos biomédicos. Y muchos científicos han sugerido usar este material para llevar el antiguo sueño de un ascensor espacial de la ficción a la realidad. Pero un nuevo estudio arroja otro problema en el concepto, que muestra que la disposición de los átomos en las pequeñas estructuras de carbono podría causar el colapso de todo el sistema, informa George Dvorsky para Gizmodo .
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Un elevador espacial funciona exactamente como su nombre lo sugiere, levantando un automóvil o recinto de la superficie de la Tierra al espacio. La tecnología podría revolucionar los viajes espaciales al hacerlo más fácil y más barato que lanzar una nave espacial a bordo de enormes motores de cohetes.
La idea fue introducida por primera vez en la cultura popular por Sir Arthur C. Clarke en su novela de ciencia ficción de 1979 The Fountains of Paradise, Michelle Z. Donahue informa para Smithsonian.com. Los científicos luego se subieron al concepto y han estado avanzando lentamente hacia la imponente estructura durante décadas.
Construir un ascensor espacial no es tarea fácil. La idea básica es que el elevador espacial estaría anclado a una posición en la Tierra, extendiéndose a una terminal en el espacio que se mueve en sincronía con la órbita y rotación de la Tierra. Pero debido a que el cable tendría que estirarse por decenas de miles de millas, el material debería ser fuerte y liviano para funcionar.
Sin embargo, un nuevo estudio descubrió que los nanotubos de carbono no son la solución perfecta. Si bien un nanotubo de carbono perfectamente construido, aproximadamente el ancho de una rosca podría ser lo suficientemente fuerte como para levantar un automóvil, la colocación incorrecta de un solo átomo reduce a la mitad su resistencia a la tracción.
"Solo [los nanotubos de carbono] con una calidad extrema pueden retener su fuerza ideal", dijo Feng Ding, investigador de la Universidad Politécnica de Hong Kong y autor principal del estudio, a Jacob Aron para New Scientist . "La mayoría de los [nanotubos de carbono] producidos en masa son altamente defectuosos, y los [nanotubos de carbono] de alta calidad son difíciles de producir en grandes cantidades".
Ding y sus colegas realizaron simulaciones por computadora para probar cómo se mantendría la estructura de rejilla hexagonal de la mayoría de los nanotubos de carbono si se modificara. Descubrieron que un solo átomo desalineado causa una debilidad que esencialmente podría "descomprimir" todo el tubo, como tirar de un hilo suelto en un suéter, informa Aron.
La fabricación de nanotubos todavía está en su infancia, lo que hace que algunos tubos defectuosos sean inevitables. Pero este último estudio muestra que estos pocos enlaces débiles podrían dañar estructuras más grandes. Incluso los defensores más optimistas de los ascensores espaciales saben desde hace tiempo que hacerla realidad está muy lejos. Pero este estudio sugiere que los científicos tienen aún más barreras para erigir la estructura masiva, escribe Dvorsky.
"A menos que se puedan lograr grandes avances en la síntesis [de nanotubos de carbono], usar [nanotubos de carbono] para construir un elevador espacial sería extremadamente difícil", dice Ding a Aron.
